传感材料和光电子学的进步使得新的光学传感器能应用于生命科学、制药、生物技术等领域。与传统的电化学传感技术（诸如原电池型传感器）相比，海洋光学的光学传感器，外观小巧且可定制参数，可实现非侵入式测量，并且不会消耗样品。 操作原理是在光纤的，粘性薄膜（如传感片），或者平面基材（如微量滴定板）上涂抹溶胶凝胶基质，该基体以装载有氧敏感荧光团或pH指示染剂为特征。指示剂材料能够改变特定分析物的光学性质，然后通过电子器件测定该响应。对于氧，NeoFox相位荧光计可测量溶解氧或气态氧的分压；对于pH值，则由微型光纤光谱仪测量pH染剂的比色度（吸收度）响应。